KR100303859B1 - 개선된내부자기시일드를가지는컬러음극선관 - Google Patents

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KR100303859B1
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노리하루 마쯔다테
야스시 사와타리
아쯔오 나카가와
히데히로 코오무라
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가나이 쓰도무
가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/06—Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream

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Abstract

컬러음극선관은 전자빔편향장치와 퍼널부에 내장된 대략 4각추형상의 자기시일드를 포함한다. 자기시일드는, 형광스크린의 방향으로 대향하는 편향장치의 자기코어의 단부와 전자총의 방향으로 대향하는 자계의 단부사이의 자기시일드-코어거리가 0°내지 360°의 범위내에서 단면의 평면각도θ에 대해 대략 일정하게 되도록, 구성되고, 자기시일드-코어 거리는, 음극선관의 새로축을 포함하는 단면에서 측정되고 또한 전자빔의 수평주사방향에 대해서 단면의 평면각도θ로 경사져 있다.

Description

개선된 내부자기시일드를 가지는 컬러음극선관{COLOR CATHODE RAY TUBE HAVING AN IMPROVED INTERNAL MAGNETIC SHIELD}
본 발명은, 컬러음극선관에 관한 것으로서, 특히, 컬러음극선관내에 장착한 자기시일드의 형상을 개량하여, 컬러음극선관에 가해지는 외부자계에 의거한 전자빔의 랜딩에러(landing error)를 대폭적으로 억제하도록 한 컬러음극선관에 관한 것이다.
일반적으로, 컬러음극선관은, 페이스플레이트의 내면에 형광막을 피착형성한 패널부와, 전자총을 수납한 넥부와, 패널부와 넥부를 연속하여 설치한 퍼넬부로 이루어지는 진공외위기(evacuated envelope)(유리밸브)를 구비하고, 이 진공외우기에, 적어도, 패널부의 내부에 형광막에 대향해서 섀도우마스크가 배치되고, 섀도마스크측 및 전자총측에 개구를 가진 대략 4각추형상의 자기시일드가 퍼넬부의 내부로부터 패널부의 내부까지 연장되어 장착되고, 퍼넬부의 외부에 편향요크가 장착된 것이다.
이러한 구성을 가진 컬러음극선관의 동작시에, 전자총으로부터 방사된 전자빔이 섀도우마스크까지 진행하는 동안에, 컬러음극선관이 설치되는 개소(開所)에 존재하는 외부자계, 특히, 지자기(earth's magnetic field)의 영향을 받으면, 전자빔의 주행궤적이 지자기의 크기나 그 인가방향에 따라서 본래의 주행궤적으로부터 약간 시프트하여, 형광막에 투사되는 전자빔의 위치어긋남이 발생하게 된다. 즉, 랜딩에러가 발행하게 된다.
도 5는, 이러한 전자빔의 랜딩에러의 발생상태를 표시하는 설명도이다.
도 5에 도시되는 바와 같이, 전자총(도시생략)으로부터 방사된 전자빔(51)은, 편향요크(도시생략)에 의한 빔편향작용에 의해서, 편향중심(O)에서부터 소정의 방향으로 구부려지고, 그후, 구부려진 상태로 직진하고, 섀도우마스크(52)의 어느 하나의 전자빔통과구멍(52A)을 통과해서 페이스플레이트(1A)의 내면에 형성되어 있는 형광막(53)의 도달위치 P에 방사충돌한다. 이때, 전자빔(51)이 외부자계의 영향을 전혀 받지 않으면, 도 5의 실선에 표시한 바와 같은 정상적은 주행궤도를 진행하지만, 지자기 등의 외부자계의 영향을 받으며, 정상적은 주행궤도로부터 약간 떨어지고, 도 5의 점선으로 표시된 바와 같은 변경된 주행궤도를 진행하고, 그 결과, 전자빔(51)이 당연히 도달해야 할 형광막(53)상의 도달위치 P로부터 △e만큼 어긋난 위치 P'에 도달하게 되고, 소위 전자빔(51)의 랜딩에러가 발생하게 된다.이 전자빔(51)의 랜딩에러가 발생한 경우, 표시화상에 있어서의 색순도가 열악화할 뿐아니라, 표시화상의 백색균일성이나 휘도균일성도 각각 대폭적으로 열악화하게 된다.
그런데, 이러한 컬러음극선관에 있어서의 전자빔의 랜딩에러의 발생은, 컬러음극선관내를 진행하는 전자빔을 외부자계로부터 시일드하는, 구체적으로는 자기시일드를 퍼널부의 내부로부터 패널부의 내부에 연장되도록 배치함으로써 억제할 수 있는 것이 알려져 있고, 컬러음극선관에 있어서는, 이 자기시일드를 배치하는 것이 이미 불가결한 사항으로 되어 있다.
여기서, 도 6A 내지 도 6C는, 종래의 커??러음극서니관에 사용되고 있는 자기시일드의 여러 가지 구성예를 표시한 사시도이다.
도 6(A) 내지 도 6(C)에 표시된 바와 같이, 종래의 컬러음극선관에 사용되는 자기 시일드(60)는, 섀도우마스크측 및 전자총측에 각각 개구를 가진 대략 4각추형상의 것으로서, 섀도우마스크측의 개구의 형상은, 평탄한 끝가장자리부를 구비한 대략직사각형상인 것에 대해서, 전자총측개구(61)의 형상은, 도 6A에 도시한 바와 같이, 평탄한 끝가장자리부를 구비한 대략 직사각형상의 것이 있고, 도 6B에 도시한 바와 같이, 끝가장자리부의 4개의 면이 어느것도 V자형으로 커트된 대략 직사각형상의 것이 있고, 도 6C에 도시한 바와 같이, 끝가장자리부의 4개의 변이 어느 것도 U자형으로 커트된 대략 직사각형상의 것이 있다.
이와 같은 구성의 자기시일드(60)를 사용하면, 컬러음극선관이 배치되는 개소에 외부자계, 특히 지자기가 존재해도, 자성체금속재료로 이루어진자기시일드(60)에 자속이 발생하는 것만으로, 자기시일드의 내측은 외부자계(지자기)로부터 시일드되므로, 자기시일드(60)의 내측을 통과하는 전자빔은 외부자계(지자기)의 영향을 받지 않게 되는 것이다. 이 때문에, 자기시일드(60)의 구성재료에는, 통상적으로, 외부자계(지자기)를 효율적으로 집중하는 고투자율금속재료가 사용된다.
최근, 컬러음극선관의 제조기술의 진보와 더불어, 컬러음극선관의 형광면에 대한 고정밀미세화의 요망이 강해지고, 또한, 형광면의 고정밀미세화에 수반해서, 전자빔의 랜딩에러에 대한 여유도가 상당히 감소하게 되었다. 이 때문에, 최근의 컬러음극선관에 있어서는, 전자빔의 랜딩에러에 대한 여유도를 증대시키기위하여, 자기시일드(60)에 대해서도 무엇인가를 고려하지 않으면 않되게 되었다.
그런데, 기지의 컬러음극선관에 사용되는 자기시일드(60)는, 상기한 바와 같이, 전체의 형상이 대략 4각추형상을 이루고, 전자총쪽의 개구(61)의 형상으로서, 오로지, 평탄한 끝가장자리부를 가진 대략 직사각형상의 것, 끝가장자리부의 4개의 변이 모두 V자형으로 커트된 대략직사각형상의 것, 끝가장자리부의 4개의 변이 모두 U자형으로 커트된 대략 직사각형상의 것이 사용되고 있었다.
그리고, 자기시일드(60)와, 자기 시일드(60)의 근방에 장착되는 편향요크의 자성체코어가 1개의 자기회로를 형성하고 있는 것을 고려할 수 있다.
본 명세서에서는, 음극선관의 관축을 포함하고 또한 전자빔의 수평주사방향에 대해 각도 θ만큼 경사한 절단평면에서 측정된 거리로서, 페이스플레이트의 방향으로 대향하는 편향장치의 자성체코어의 단부와 복수빔이 인라인형전자총의 방향으로 대향하는 자기시일드의 단부 사이의 거리를, 이후부터는 단지 자기시일드-코어 거리 D로 칭하고, 또한 상기 각도 θ를 단면의 평면각도 θ로 칭한다.
종래의 컬러음극선관에 사용되는 자기시일드에 대해서는 자기시일드-코어 거리D가, 단면의 평면각도θ의 변화에 대해서 대략 일정하게 되었다.
도 3은, 컬러음극선관에 있어서, 자기시일드-코어거리 D와 단면의 평면각도 θ의 관계를 극좌표형식으로 나타낸 설명도로서, 장방형 커브(rectangular curve)는 종래의 자기시일드(60)에 대한 자기시일드-코어거리 D이고, 원형커브(circular curve)는 후술하는 본 발명의 실시예의 자기시일드(7)에 대한 자기시일드-코어거리D이다.
도 3에 있어서, (8B)는 편향요크의 자성체코어이다.
도 3에 표시한 바와 같이, 종래의 컬러음극선관에 있어서, 자기시일드-코어거리 D를 구한때에, 장변방향(수평방향)의 중간점MH의 거리를 DHM으로 하고, 단변방향(수직방향)의 중간점(MV)의 거리를 DVM으로 하고, 코너부의 거리를 DC로 하면 DHM<DVM<DC의 관계가 있고, 장변방향(수평방향)의 중간점 MH로부터 코너부로 진행함에 따라서, 거리 D는 DHM으로부터 DC로 향해서 순차적으로 크게 되고, 마찬가지로, 단변방향(수직방향)의 중간점MV로부터 코너부로 진행함에 따라서 거리 D는 DVM으로부터 DC로 향해서 순차적으로 크게 된다.
그리고, 자기시일드(60)의 구성이, 자기시일드-코어거리 D가 단면의 평면각도θ의 변화에 대해서 일정하게 되지 않을 때, 자기저항의 크기도, 상기 거리, 즉단면의 평면각도 θ의 변화에 대해서 변화한다. 자기저항이 적은 부분에 외부자계에 의한 자속이 집중하고, 자기시일드(60)전체에 균일한 자속이 통과하지 않게 되므로, 자기시일드(60)에 의한 충분한 시일드효과를 기대할 수 없게 되고, 자기시일드(60)의 내부를 통과하는 전자빔(51)이 외부자기(지자기)의 영향을 약간 받고, 그 주행궤도가 약간 변화하게 된다.
이와 같이, 종래의 컬러음극선관은, 자기시일드(60)에 의해서 외부자기(지자기)를 완전히 시일드 할 수 없고, 전자빔(51)(도 5)이 외부자기(지자기)의 영향을 받아, 그 주행궤도가 약간 변화하므로, 형광막에 있어서의 전자빔(51)의 도달위치가 본래의 도달위치 P에 약간 어긋난 위치 P'에 도달하고, 소위 랜딩에러가 발생 하게 된다. 그리고, 랜딩에러의 발생에 의해, 종래의 컬러음극선관은, 표시화면의 색순도가 열악화를 일으켜서, 백색균일성 또는 위도균일성도 열악화한다는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하는 것으로써, 그 목적은, 외부자기에 대한 자기시일드의 시일드기능을 대폭적으로 증대하여, 전자빔의 랜딩에러의 발생을 충분히 억제하도록 한 컬러음극선관을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 컬러음극선관의 일실시예의 개략구성을 표시한 단면도
도 2A, 도 2B, 도 2C는 각각 도 1에 도시된 컬러음극선관에 사용되는 자기시일드의 일예를 표시한 구성도로서, 도 2A는 상면도, 도 2B는 수평방향측의 측면도이고, 도 2C는 수직방향측의 측면도이다.
도 3은 자기시일드-코어 거리 D와 단면의 평면각도 θ의 관계를, 극좌표상에서, 본 발명과 종래의 음극선관에 대해서 비교한 도면
도 4는 본 발명과 종래의 음극선관에 대해서, 수평방향의 외부자계와 전자빔스폿의 이동량사이의 관계를 비교한 그래프
도 5는 전자빔의 랜딩에러(landing error)의 발생사태를 표시한 설명도
도 6A, 도 6B, 도 6C는 각각 종래기술의 컬러음극선관에 사용되는 자기시일드의 상이한 예를 표시한 사시도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 패널부 1A: 페이스플레이트
2: 넥부 3: 퍼넬부
4: 형광막 5: 서포트프레임
6: 섀도우마스크 7: 자기시일드
7A: 섀도우마스크측개구 7B: 전자총측개구
8: 편향요크 8A: 코일
8B: 자성체코어 9: 전자총
10: 퓨리티조정마그넷
11: 스태틱컨버젼스 조정용 4극 마그넷
12: 스태틱컨버젼스 조정용 6극 마그넷
13: 전자빔
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 컬러음극선관의 대략 4각추형상의 자기시일드(magnetic shield of generally truncated pyramidal shape)는, 형광스크린의 방향으로 대향하는 편향장치의 자기코어의 단부와 전자총의 방향으로 대향하는 자기시일드의 단부사이의 자기시일드-코어거리가 0°내지 360°의 범위내에서단면의 평면각도 θ에 대해서 대략 일정하고 자기시일드-코어 거리가, 음극선관의 세로축을 포함하는 단면의 평면에서 측정되고 도한 전자빔의 수평주사방향에 대해서 단면의 평면각도 θ로 경사지도록, 구성된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 컬러음극선관의 대략 4각추형상의 자기시일드는, 페이스플레이트의 방향으로 대향하는 편향장치의 자성체코어의 단부와 복수빔의 인라인형전자총의 방향으로 대향하는 자기시일드의 단부사이의 자기시일드-코어 거리의 최대치, 최소치 및 평균치를 각각 Dmax, Dmin및 Dave로 하는 경우,
0.75×Dave≤(Dmax+Dmin)/2≤1.25×Dave
의 부등식을 만족하도록 구성되고, 자기시일드-코어 거리가 컬러음극선관의 세로축을 포함하는 단면의 평면에서 측정되고 또한 전자빔의 수평주사방향에 대해서 단면의 평면각도θ로 경사지게 한다.
자기시일드의 설계를 간단하게 하기 위하여, 수평단면의 평면을 이루는 단면의 평면각도 0°, 180°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dverm으로 하고, 또한 수직단면의 평면을 이루는 단면의 평면각도 90°, 270°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dhorm으로하고, 전자총의 방향으로 대향하는 자기시일드의 대략 정방형단부의 코너를 교차하는 단면이 평면에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dcor로 하는 경우, Dave는 (Dverm+Dhorm+Dcor)/3으로 되도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 컬러음극선관에 있어서의 대략 4각추형상의 자기시일드는, 페이스플레이트의 방향으로 대향하는 편향장치의 자성체코어의 단부와 복수빔의 인라인형 전자총의 방향으로 대향하는 자기시일드의 단부사이의 자기시일드-코어거리의 최대치, 최소치 및 평균치를 각각 Dmax, Dmin및 Dave로 한 경우,
0.5×Dave≤Dmin및 Dmax≤Dave×1.5
의 부등식을 만족하도록 구성되고, 자기시일드-코어거리는 음극선관의 세로축을 포함하는 단면의 평면에서 측정되고 또한 전자빔의 수평주사방향에 대해서 단면의 평면각도θ로 경사지게 한다.
자기시일드의 설계를 간단하게 하기 위하여, 수평단면의 평면을 이루는 단면의 평면각도 0°, 180°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dverm으로 하고, 또한 수직단면의 평면을 이루는 단면의 평면각도 90°, 270°에서 측정된 자기 시일드-코어거리를 Dhorm으로 하고, 전자총의 방향으로 대향하는 자기시일드의 대략 정방향단부의 코너를 교차하는 단면의 평면에서 측정된 자기 시일드-코어거리를 Dcor로 하는 경우 Dave는 (Dverm+Dhorm+Dcor)/3으로 되도록 설정될 수 있다.
본 발명에 의하면, 자기시일드와, 이 자기시일드의 근방에 장착된 편향요크의 자성체코어로 이루어진 자기회로의 자기저항이, 자성체코어의 페이스플레이트측의 단부의 전체둘레에 걸쳐서 대략 균일한 값, 또는 실질적으로 영향을 받지 않는범위내에서 일정한 것이고, 자기시일드전체에 외부자계에 의한 자속이 거의 균일하게 흐르고, 자기시일드는 외부자기에 대한 충분한 자기시일드효과를 달성할 수 있고, 그 결과 전자빔이 외부자기의 영향을 받기 어렵게 되고, 전자빔의 랜딩에러의 발생을 충분히 억제하는 것이 가능하다.
첨부된 도면에 있어서, 동일한 도면부호는 도면전체에 대해서 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명의 실시예에서는, 페이스플레이트를 가지는 패널부, 넥부 및 상기 패널부와 상기 넥부를 접속하는 퍼널부로 이루어진 진공외위기(evacuated envelope)와, 상기 페이스플레이트의 내면위에 형성되고, 또한 3개의 컬러의 다수의 형광소자를 포함하는 형관스크린과, 내부에 다수의 구멍을 가지고 또한 상기 패널부의 형광스크린으로부터 간격을 두고 위치한 섀도우마스크와, 상기 넥부에 내장되어 있고, 또한 3개의 전자빔을 발생하고, 상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광스크린에 상기 전자빔들을 투영하는 3개의 빔의 인라인형 전자총과, 상기 퍼넬부에 내장된 대략 4각추형상의 자기시일드와, 상기 퍼넬부와 상기 넥부사이의 천이영역의 근처에 장착되고, 또한 상기 형광스크린위에 상기 전자빔들을 주사하는 편향장치를 구비한 컬러음극선관에 있어서, 상기 자기시일드는, 상기 페이스플레이트의 방향으로 대향하는 편향장치의 자기코어의 단부와 상기 3개의 빔의 인라인형전자총의 방향으로 대향하는 상기 자기시일드의 단부사이의 자기시일드-코어 거리는, 0°내지 360°의 범위내에서 단면의 평면각도 θ에 대해서 대략 일정하고, 상기 자기시일드-코어 거리는, 상기 컬러음극선관의 세로축을 포함하는 단면의 평면에서측정되고 또한 상기 복수의 전자빔의 수평주사방향에 대해서 상기 단면의 평면각도θ로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 페이스플레이트를 가지는 패널부, 넥부 및 상기 패널부와 상기 넥부를 접속하는 퍼널부로 이루어진 진공위기와, 상기 페이스플레이트의 내면위에 형성되고, 또한 3개의 컬러의 다수의 형광소자를 포함하는 형광스크린과, 내부에 다수의 구멍을 가지고 또한 상기 패널부의 형광스크린으로부터 간격을 두고 위치한 섀도우마스크와, 상기 넥부에 내장되어 있고, 또한 복수의 전자빔을 발생하고, 상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광스크린에 상기 전자빔들을 투사하는 3개의 빔의 인라인형 전자총과, 상기 퍼넬부에 내장된 대략 4각추형상의 자기시일드와, 상기 퍼넬부와 상기 넥부사이의 천이영역의 근처에 장착되고, 또한 상기 형광스크린위에 상기 전자빔들을 주사하는 편향장치를 구비한 컬러음극선관에 있어서, 상기 자기시일드는 상기 페이스플레이트의 방향으로 대향하는 상기 편향장치의 자성체코어의 단부와 상부 3개의 빔의 인라인형전자총의 방향으로 대향하는 상기 자기시일드의 단부사이의 자기시일드-코어거리의 최대치, 최소치 및 평균치를 각각 Dmax, Dmin및 Dave로 하는 경우,
0.75×Dave≤(Dmax+Dmin)/2≤1.25×Dave
의 부등식을 만족하도록 구성되고, 성가 자기시일드-코어거리는 상기 컬러음극선관의 세로축을 포함하는 단면의 평면에서 측정되고 또한 상기 전자빔들의 수평주사방향에 대해서 상기 단면의 평면각도θ로 경사지게하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관을 제공한다.
자기시일드의 설계를 간단하게 하기 위하여, 수평단면의 평면을 이루는 단면의 평면각도 0°, 180°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dverm으로하고, 또한 수직단면의 평면을 이루는 단면의 평면각도 90°, 270°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dhorm으로 하고, 전자총의 방향으로 대향하는 자기시일드의 대략 정방형단부의 코너를 교차하는 단면의 평면에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dcor로 하는 경우 Dave는 (Dverm+Dhorm+Dcor)/3으로 되도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 페이스플레이트를 가지는 패털부, 넥부 및 상기 패널부와 상기 넥부를 접속하는 퍼널부로 이루어진 진공외위기와, 상기 페이스플레이트의 내면위에 형성되고, 또한 3개의 컬러의 다수의 형광소자를 포함하는 형과스크린과, 내부에 다수의 구멍을 가지고 또한 상기 패널부의 형광면으로부터 간격을 두고 위치한 섀도우마스크와, 상기 넥부에 내장되어 있고, 또한 3개의 전자빔을 발생하고, 상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광스크린에 상기 전자빔들을 투사하는 3개의 빔의 인라인형 전자총과, 상기 퍼널부에 내장된 대략 4각추형상의 자기시일드와, 상기 퍼넬부와 상기 넥부사이의 천이영역의 근처에 장착되고, 또한 상기 형광스크린위에 상기 전자빔들을 주사하는 편향장치를 구비한 컬러음극선관에 있어서, 자기시일드는, 각각 상기 페이스플레이트의 방향으로 대향하는 상기 편향장치의 자성체코어의 단부와 상기 3개의 빔의 인라인형 전자총의 방향으로 대향하는 자기시일드의 단부사이의 자기시일드-코어거리의 최대치, 최소치 및 평균치를각각 Dmax, Dmin및 Dave로 하는 경우,
0.5×Dave≤Dmin및 Dmax≤Dave×1.5
의 부등식을 만족하도록 구성되고, 상기 자기시일드-코어거리가 상기 컬러음극선관의 세로축을 포함하는 단면의 평면에서 측정되고 또한 상기 복수의 전자빔의 수평주사방향에 대해서 상기 단면의 평면각도θ로 경사지게하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관을 제공한다.
자기시일드의 설계를 간단하게 하기 위하여, 수평단면의 평면을 이루는 단면의 평면각도 0°, 180°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dverm으로 하고, 또한 수직단면의 평면을 이루는 단면의 평면각도 90°, 270°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dhorm으로 하고, 전자총의 방향으로 대향하는 자기시일드의 대략 장방형단부의 코너를 교차하는 단면의 평면에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dcor로하는 경우, Dave는 (Dverm+Dhorm+Dcor)/3으로 되도록 설정될 수 있다.
본 발명의 이들의 실시의 형태에 의하면, 자기시일드의 전자총측의 개구형상을, 자기시일드-코어거리 D가 단면의 평면각도θ의 변화에 대해서 대략 일정하게 되고, 또는 어떠한 정해진 범위내로 되도록 구성하고, 자기시일도와, 이 자기시일드의 근방에 장착된 편향요크의 자성체코어로 이루어진 자기회로에서 자기저항이, 자성체코어의 페이스플레이트측의 단부의 전체둘레에 걸쳐서 대략 균일한 값 또는 실질적으로 영향을 받지 않는 범위내에서 다르게 되어 있는 값으로 되도록 하고 있으므로, 자기시일드 전체에 외부자계에 의한 자속이 거의 균일하게 흐르고, 자기시일드가 외부자기에 대한 자기시일드효과를 충분히 달성할 수 있다. 그리고 자기시일드가 외부자기에 대한 자기시일드효과를 충분히 달성하면, 컬러음극선관내부의 전자빔이 외부자기의 영향을 받기 어렵게 되고, 전자빔의 주행궤적이 변화하는 것이 없으므로, 랜딩에러의 발생이 충분히 억제되고, 표시표면의 색순도가 열악화되거나, 백색균일성 또는 휘도균일성이 열악화되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 발명에 의한 컬러음극선관의 일실시예의 개략구성을 표시한 단면도이다.
도 1에 있어서, (1)은 패널부, (1A)는 페이스플레이트, (2)는 넥부, (3)은 퍼넬부, (4)는 형광막, (5)는 서포트프레임, (6)은 섀도우마스크, (7)은 자기시일드, (7A)는 자기시일드(7)의 섀도우마스크측개구, (7B)는 자기시일드(7)의 전자총측개구, (8)은 편향요크, (8A)는 코일, (8B)는 자성체코어, (9)는 전자총, (10)은 퓨리티조정마그넷, (11)은 스태틱컨버젼스조정용 4극마그넷, (12)는 스태틱컨버젼스조정용 6극마그넷, (13)은 전자빔. (O)은 전자빔(13)의 편향중심이다.
컬러음극선관을 구성하는 진공외위기(벌브)는, 전면측에 페이스플레이트(1A)를 가진 패널부(1)와, 내부에 전자총(9)을 수납한 가늘고 긴 원통형상의 넥부(2)와, 패널부(1) 및 넥부(2)를 연접(連接)하는 퍼넬부(3)로 이루어져 있다. 패널부(1)는, 페이스플레이트(1A)의 내면에 형광막(4)이 피착(被着)형성되고, 내측주연부에 서포트프레임(5)이 배치고정된다. 섀도우마스크(6)는, 서포트프레임(5)에 의해 주연부가 유지되고, 유효면이 형광막(4)에 대향배치된다. 대략 4각추형상의 자기시일드(7)는, 섀도우마스크측개구(7A)가 서포트프레임(5)에 의해서 유지되고, 패널부(1)로부터 퍼넬부(3)에 이르는 부분의 안쪽으로 배치고정된다. 자기시일드(7)는, 대략 4각추형의 한쪽에 섀도마스크측개구(7A)가 형성되고, 다른 쪽에 전자총측개구(7B)가 형성된다. 편향요크(8)는, 자성체코어(8B)의 내측에 코일(8A)이 장착된 것으로서, 퍼넬부(3)와 넥부(2)의 결합부분근방의 외측에 장착된다. 넥부(2)의 외측에는, 컬러퓨리티조정마그넷(10), 스태틱컨버젼스조정용 4극마그넷(11), 스태틱컨버젼스조정용 6극마그넷(12)이 병렬로 배치된다. 전자총(9)으로부터 방사된 3개의 전자빔(13)(1개만 도시되어 있음)은, 편향요크(8)에 의해 소정방향으로 편향된 후, 자기시일드(7)의 내부 및 섀도마스크(6)의 유효면의 소정의 전자빔통과구멍(6A)을 통과해서 형광막(4)에 투사된다.
이 경우, 본 실시예의 컬러음극선관에 있어서의 화상표시동작은, 종래의 이종류의 컬러음극선관에 있어서의 화상표시동작과 거의 마찬가지이고, 이러한 동작은 당해 기술분야에 있어서는 잘 알려지고 있으므로, 본 실시예의 컬러음극선관에 있어서의 화상표시동작에 대해서는, 그 설명을 생략한다.
다음에, 도 2A 내지 도 2C는, 도 1에 도시된 본 실시예의 컬러음극선관에 사용되는 자기시일드(7)의 일예를 표시하는 구성도로서, 도 2A는 상면도, 도 2B는 장변측(수평방향측)의 측면도, 도 2C는 단변측(수직방향측)의 측면도이다.
도 2A 내지 도 2C에 있어서, 도 1에 표시된 구성요소와 동일한 구성요소에대해서는 동일부호를 붙이고 있다.
도 2A 내지 도 2C에 표시된 바와 같이, 자기시일드(7)는, 전체가 대략 4각추형상으로 형성되어 있고, 섀도우마스크측에 대략 직사각형상의 큰 직경의 개구(7A)가 형성되고, 전자총측에 이하에 설명하는 바와 같이 장변(長邊) 및 단변(短邊)의 각 중간부영역이 슬로우프형상으로 커트된 전체적으로 직사각형에 근사한 작은 직경의 개구(7B)가 형성되어 있다.
이 경우, 전자총측개구(7B)에 있어서의 장변 및 단변의 각 중간부영역의 커트형상은, 자기시일드-코어거리 D가, 단면의 평면각도θ의 변화에 대해서 대략 일정하게 되도록 형성하고 있다.
도 3은 자기시일드-코어거리 D와 단면의 평면각도θ의 관계를, 극좌표상에서, 본 발명과 종래의 음극선관에 대해서 비교한 것이다. 장방형커브는 종래의 자기시일드(60)에 대한 자기시일드-코어거리 D이고, 원형커브는 본 실시예의 자기시일드(7)에 대한 자기시일드-코어거리 D이다.
본 실시예의 자기시일드(7)를 사용하면, 도 3의 원형의 커브로 표시된 바와 같이, 자기시일드-코어거리 D는, 자성체코어(8B)의 페이스플레이트측단부의 전체둘레에 걸쳐서 대략 일정한 값 DR로 되고, 자기시일드(7)와 자성체코어(8B)로 이루어진 자기회로의 자기저항치가 자성체코어(8B)의 페이스플레이트측단부의 전체둘레에 걸쳐서 대략 일정하게 된다.
이 때문에, 외부자기(지자기)가 본 실시예의 컬러음극선관에 가해져도, 자기시일드(7)가 보이는 거의 균일한 자기저항에 의해, 외부자기(지자기)에 의거한 자속이 자기시일드(7)내를 통과하도록 되므로, 자기시일드(7)가 외부자기(지자기)의 시일드효과를 충분히 발휘할 수 있다. 그리고, 자기시일드(7)의 시일드효과가 충분히 발휘되면, 본 실시예의 컬러음극선관의 내부를 진행하는 전자빔(13)이 외부자기(지자기)의 영향을 받기 어렵게 되고, 전자빔(13)의 주행궤적이 일탈하는 일이 없으므로, 랜딩에러의 발생이 충분히 억제된다. 그 결과, 본 실시예의 컬러음극선관에 있어서는, 색순도의 열악화, 백색 균일성 또는 휘도 균일성의 열악화를 대폭적으로 개선할 수 있다.
도 4는, 본 실시예의 컬러음극선관에 있어서, 수평방향으로부터 실험적으로 인가된 외부자계의 강도와 전자빔스포트(도 1참조)의 이동(변화)량과의 관계를 표시한 그래프로서, 곡선 A가 본 실시예의 컬러음극선관의 특성이고, 곡선 B가 참고를 위해 제시한 종래의 컬러음극선관의 특성이다.
도 4에 있어서, 본 실시예의 컬러음극선과 및 종래의 컬러음극선관은, 곡선 A 및 곡선B에 표시된 바와 같이, 어느 것이나, 외부자계(수평자계)의 강도가 증대하면, 이에 비례해서 전자빔(13)의 스포트이동(변화)량도 증가해가는 점은 마찬가지이나, 외부자계의 강도의 증대에 대한 전자빔(13)의 스포트이동(변화)량의 증가의 비율은, 종래의 컬러음극선관에 비해서 본 실시예의 컬러음극선관이 약 절반으로되고, 이 점으로부터 본 실시예의 컬러음극선관에 있어서의 자기시일드(7)의 외부자기를 시일드하는 효과가, 종래의 컬러음극선관에 있어서의 자기시일드(60)의 외부자기를 시일드하는 효과보다도 현저하게 우수하다는 것을 알 수 있다.
상기 실시예에서는, 자기시일드(7)의 전자총측개구(7B)에 있어서의 장변 및단변의 각 중간부영역의 커트형상을 자기시일드-코어거리 D가 단면의 평면각도 θ의 변화에 대해서 거의 일정한 값 DR로 되도록 형성한 예를 나타내는 것이지만, 본 발명에서 자기 시일드(7)의 전자총측개구(7B)에 있어서의 장변 및 단변의 각 중간부영역의 커트형상은, 전술한 바와 같은 현상에 한정되는 것은 아니고, 이하에 설명하는 바와 같은 형상으로 해도 된다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 페이스플레이트를 가지는 패널부, 넥부 및 상기 패널부와 상기 넥부를 접속하는 퍼널부로 이루어진 진공외우기와, 상기 페이스플레이트의 내면위에 형성되고, 또한 3색으로 이루어진 다수의 형광소자를 포함하는 형광스크린과, 내부에 다수의 구멍을 가지고 또한 상기 패널부의 형광스크린으로부터 간격을 두고 위치한 섀도우마스크와, 상기 넥부에 내장되어 있고, 또한 3개의 전자빔을 발생하고, 상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광스크린에 상기 전자빔들을 투사하는 3개의 빔의 인라인형 전자총과, 상기 퍼널부에 내장된 대략 4각추형상의 자기시일드와, 상기 퍼넬부와 상기 넥부사이의 천이영역의 근처에 장착되고, 또한 상기 형광스크린위에 상기 전자빔들을 주사하는 편향장치를 구비한 컬러음극선관에 있어서, 상기 자기시일드는 상기 페이스플레이트의 방향으로 대향하는 상기 편향장치의 자성체코어의 단부와 상부 3개의 빔의 인라인형 전자총의 방향으로 대향하는 상기 자기시일드의 단부사이의 자기시일드-코어거리의 최대치, 최소치 및 평균치를 Dmax, Dmin및 Dave로 하는 경우,
0.75×Dave≤(Dmax+Dmin)/2≤1.25×Dave
의 부등식을 만족하도록 구성되고, 상기 자기시일드-코어거리가, 상기 컬러음극선관의 세로축을 포함하는 단면의 평면에서 측정되고 또한 상기 전자빔들의 수평주사방향에 대해서 상기 단면의 평면각도θ로 경사지게하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관을 제공한다.
자기시일드의 설계를 간단하게 하기 위하여, 수평단면의 평면을 이루는 단면의 평면각도 0°, 180°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dverm으로 하고, 또한 수직단면의 평면을 이루는 단면의 평면각도 90°, 270°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dhorm으로 하고, 전자총의 방향으로 대향하는 자기시일드의 대략 장방형단부의 코너를 교차하는 단면의 평면에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dcor로하는 경우, Dave는 (Dverm+Dhorm+Dcor)/3으로 되도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 페이스플레이트를 가지는 패널부, 넥부 및 상기 패널부와 상기 넥부를 접속하는 퍼널부로 이루어진 진공외위기와, 상기 페이스플레이트의 내면위에 형성되고, 또한 3개의 컬러의 다수의 형광소자를 포함하는 형광스크린과, 내부에 다수의 구멍을 가지고 또한 상기 패널부의 형광면으로부터 간격을 두고 위치한 섀도우마스크와, 상기 넥부에 내장되어 있고, 또한 3개의 전자빔을 발생하고, 상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광스크린에 상기 전자빔들을 투사하는 3개의 빔의 인라인형 전자총과, 상기 퍼널부에 내장된 대략 4각추형상의 자기시일드와, 상기 퍼넬부와 상기 넥부사이의 천이영역이 근처에 장착되고, 또한 상기 형광스크린위에 상기 전자빔들을 주사하는 편향장치를 구비한 컬러음극선관에있어서, 자기시일드는, 상기 페이스플레이트의 방향으로 대향하는 상기 편향장치의 자성체코어의 단부와 상기 3개의 빔의 인라인형 전자총의 방향으로 대향하는 자기시일드의 단부사이의 자기시일드-코어거리의 최대치, 최소치 및 평균치를 각각 Dmax, Dmin및 Dave로하는 경우,
0.5×Dave≤Dmin및 Dmax≤Dave×1.5
의 부등식을 만족하도록 구성되고, 상기 자기시일드-코어거리가, 상기 컬러음극선관의 세로축을 포함하는 단면의 평면에서 측정되고 또한 상기 전자빔들의 수평주사방향에 대하여 상기 단면의 평면각도θ로 경사지게하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관을 제공한다.
자기시일드의 설계를 간단하게 하기 위하여, 수평단면의 평면을 이루는 단면의 평면각도 0°, 180°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dverm으로 하고, 또한 수직단면의 평면을 이루는 단면의 평면각도 90°, 270°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dhorm으로 하고, 전자총의 방향으로 대향하는 자기시일드의 대략 장방형단부의 코너를 교차하는 단면의 평면에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dcor로하는 경우, Dave는 (Dverm+Dhorm+Dcor)/3으로 되도록 설정될 수 있다.
또한, Dcor이 Dmin으로 되도록 자기시일드를 구성함으로써, 빔랜딩에러의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다. 이것은, 큰 빔의 랜딩에러가 발생하기 쉬운 형광스크린의 코너에 관련된 자기시일드의 코너에서 자속의 결과적인 집중과 자기저항의 감소에 의해 자기시일드효과가 향상되기 때문이다.
상기 두 실시예에서는, 자기시일드의 부근에 장착된 편향요크의 자기코어와 자기시일드에 의해 형성된 자기회로의 자기저항은, 외부자계의 영향이 실질적으로 억제되고, 외부자계에 의해 생성된 자속이 자계시일드전체를 대략 균일하게 통과하고 또한 자계시일드가 외부자계에 대해서 충분한 차폐효과를 제공하는 범위내에서 변동되도록 유지된다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 자기시일드의 전자총측개구형상을, 자기시일드-코어거리 D가 단면의 평면각도θ의 변화에 대해서 거의 일정 또는 어떤 정해진 범위내에 있도록 구성하고, 자기시일드와 편향요크의 자성체코어로 이루어진 자기회로에 있어서의 자기저항이, 단면의 평면각도θ의 변화에 대해서, 거의 일정 또는 실질적으로 영향을 받지 않는 범위내에 들어오도록 설정하고 있으므로, 외부자기에 의한 자속이 자기시일드전체에 거의 균일하게 통과하고 자기 시일드가 외부자기에 대한 자기시일드의 효과를 충분히 달성할 수 있다는 효과가 있다
그 결과, 본 발명에 의하면, 컬르음극선관의 내부를 진행하는 전자빔이 외부자기의 영향을 받기 어렵게 되고, 전자빔의 주행궤적이 일탈하는 일이 없으므로, 랜딩에러의 발생이 충분히 억제되고, 표시화면의 색순도가 열악화하거나, 백색 균일성 또는 휘도 균일성이 열악화하는 일이 없는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 페이스플레이트를 가지는 패널부, 넥부 및 상기 패널부와 상기 넥부를 접속하는 퍼널부로 이루어진 진공외위기(evacuated envelope)와,
    상기 페이스플레이트의 내면위에 형성되고, 또한 복수의 컬러의 다수의 형광소자를 포함하는 형광스크린과,
    내부에 다수의 구멍을 가지고 또한 상기 패널부의 형광스크린으로부터 간격을 두고 위치한 섀도우마스크와,
    상기 넥부에 내장되어 있고, 또한 복수의 전자빔을 발생하고, 상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광스크린에 상기 복수의 전자빔을 투사하는 복수빔의 인라인형 전자총과,
    상기 퍼널부에 내장된 대략 4각추형상의 자기시일드(magnetic shield of generally truncated pyramidal shape)와,
    상기 퍼넬부와 상기 넥부사이의 천이영역의 근처에 장착되고, 또한 상기 형광스크린위에 상기 복수의 전자빔을 주사하는 편향장치
    를 구비한 컬러음극선관에 있어서,
    상기 자기시일드는, 상기 페이스플레이트의 방향으로 대향하는 상기 편향장치의 자기코어의 단부와 상기 복수빔의 인라인형 전자총의 방향으로 대향하는 상기 자기시일드의 단부사이의 자기시일드-코어 거리는, 0°내지 360°의 범위내에서 단면의 평면각도θ에 대해서 대략 일정하고,
    상기 자기시일드코어거리는, 상기 컬러음극선관의 세로축을 포함하는 단면의 평면에서 측정되고 또한 상기 복수의 전자빔의 수평주사방향에 대해서 상기 단면의 평면각도θ로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
  2. 페이스플레이트를 가지는 패널부, 넥부 및 상기 패널부와 상기 넥부를 접속하는 퍼널부로 이루어진 진공외위기와,
    상기 페이스플레이트의 내면위에 형성되고, 또한 복수의 컬러의 다수의 형광소자를 포함하는 형광스크린과,
    내부에 다수의 구멍을 가지고 또한 상기 패널부의 상기 형광스크린으로부터 간격을 두고 위치한 섀도우마스크와,
    상기 넥부에 내장되어 있고, 또한 복수의 전자빔을 발생하고, 상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광스크린에 상기 복수의 전자빔을 투사하는 복수빔을 인라인형 전자총과,
    상기 퍼널부에 내장된 대략 4각추형상의 자기시일드와,
    상기 퍼넬부와 상기 넥부사이의 천이영역의 근처에 장착되고, 또한 상기 형광스크린위에 상기 복수의 전자빔을 주사하는 편향장치
    를 구비한 컬러음극선관에 있어서,
    상기 자기시일드는, 상기 페이스플레이트의 방향으로 대향하는 상기 편향장치의 자기코어의 단부와 상기 복수빔의 인라인형전자총의 방향으로 대향하는 상기 자기시일드의 단부사이의 자기시일드-코어거리의 최대치, 최소치 및 평균치를 각각Dmax, Dmin및 Dave로 하는 경우,
    0.75×Dave≤(Dmax+Dmin)/2≤1.25×Dave
    의 부등식을 만족하도록 구성되고,
    상기 자기시일드-코어거리가, 상기 음극선관의 세로축을 포함하는 단면의 평면에서 측정되고 또한 상기 복수의 전자빔의 수평주사방향에 대해서 상기 단면의 평면각도θ로 경사지게하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관을 제공한다.
  3. 페이스플레이트를 가지는 패널부, 넥부 및 상기 패널부와 상기 넥부를 접속하는 퍼널부로 이루어진 진공외위기와,
    상기 페이스플레이트의 내면위에 형성되고, 또한 복수의 컬러의 다수의 형광소자를 포함하는 형광스크린과,
    내부에 다수의 구멍을 가지고 또한 상기 패널부의 형광면으로부터 간격을 두고 위치한 섀도우마스크와,
    상기 넥부에 내장되어 있고, 또한 복수의 전자빔을 발생하고, 상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광스크린에 상기 복수의 전자빔을 투사하는 복수빔의 인라인형 전자총과,
    상기 퍼넬부에 내장된 대략 4각추형상의 자기시일드와,
    상기 퍼넬부와 상기 넥부사이의 천이영역의 근처에 장착되고, 또한 상기 형광스크린위에 상기 복수의 전자빔을 주사하는 편향장치
    를 구비한 컬러음극선관에 있어서,
    자기시일드는, 상기 페이스플레이트의 방향으로 대면하는 상기 편향장치의 자기코어의 단부와 상기 복수빔의 인라인형 전자총의 방향으로 대면하는 자기시일드의 단부사이의 자기시일드-코어거리의 최대치, 최소치 및 평균치를 각각 Dmax, Dmin 및 Dave로 하는 경우,
    0.5×Dave≤Dmin및Dmax≤Dave×1.5
    의 부등식을 만족하도록 구성되고,
    상기 자기시일드-코어거리가, 상기 컬러음극선관의 세로축을 포함하는 단면의 평면에서 측정되고 또한 상기 복수의 전자빔의 수평주사방향에 대해서 상기 단면의 평면각도θ로 경사지게하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 평균치 Dave는 (Dverm+Dhorm+Dcor)/3이고, 여기서 단면의 평면각도 0°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dverm으로 하고, 또한 단면의 평면각도 90°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dhorm으로 하고, 또한 상기 전자총의 방향으로 대향하는 상기 자기시일드의 대략 장방형단부의 코너를 교차하는 단면의 평면에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dcor로 하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 Dave는 (Dverm+Dhorm+Dcor)/3이고, 여기서 단면의 평면각도 0°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dverm으로 하고, 또한 단면의 평면각도 90°에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dhorm으로 하고, 또한 상기 전자총의 방향으로 대향하는 상기 자기시일드의 대략 장방형단부의 코너를 교차하는 단면의 평면에서 측정된 자기시일드-코어거리를 Dcor로 하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 자기시일드-코어거리의 최소치 Dmin은 상기 자기시일드-코어거리 Dcor인 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 자기시일드-코어거리의 최소치 Dmin은 상기 자기시일드-코어거리 Dcor인 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
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